Effective 3D Modeling of Heritage Sites

Over the past few years, remarkable increase has occurred in the demand for 3D models for cultural heritage applications. The techniques employed have evolved from surveying and CAD tools and/or traditional photogrammetry into laser scanning and more automated image-based techniques. However, selecting the most effective technique for a given project is not obvious. We will discuss each technique and point out its advantages and disadvantages. We will then present our approach, which is an integration of several technologies and is based on the experience we gained over more than a decade to accurately and completely model heritage monuments and sites. It was clear from our experience that using a single technique is not an effective approach.A highly detailed structure or site is best modeled at various levels of detail. Image-based modeling is used for the basic shape and structural elements, and high precision laser scanning for fine details and sculpted surfaces. To present the site in its proper context, image based rendering or panorama is used for landscapes and surroundings. We demonstrate our approach on two typical heritage sites in Italy: the Abbey of Pomposa near Ferrara and the Scrovegni Chapel in Padova.Depuis quelques ann\ue9es, la demande d'applications de mod\ue9lisation 3D dans le domaine du patrimoine culturel a connu une remarquable croissance. Les techniques ont \ue9volu\ue9, passant des outils d'arpentage, de la CAO et de la photogramm\ue9trie traditionnelle au balayage laser et \ue0 des techniques \ue9volu\ue9es \ue0 base d'images. Toutefois, la s\ue9lection de la technique la plus efficace pour un projet donn\ue9 n'est pas \ue9vidente. Nous \ue9tudierons chaque technique et indiquerons ses avantages et ses inconv\ue9nients. Puis nous pr\ue9senterons notre approche, qui consiste \ue0 int\ue9grer plusieurs technologies et fait fond sur l'exp\ue9rience que nous avons acquise depuis plus d'une dizaine d'ann\ue9es dans la mod\ue9lisation exacte et compl\ue8te de monuments et de sites du patrimoine. Notre exp\ue9rience montre clairement que le recours exclusif \ue0 une seule technique n'offre pas une approche efficace. Une structure ou un site tr\ue8s d\ue9taill\ue9 se mod\ue9lise mieux lorsqu'on fait appel \ue0 divers niveaux de d\ue9tail. La mod\ue9lisation \ue0 partir d'images est utilis\ue9e pour la configuration g\ue9n\ue9rale et les \ue9l\ue9ments de structure, et le balayage laser \ue0 grande pr\ue9cision pour les petits d\ue9tails et les surfaces sculpt\ue9es. Afin de pr\ue9senter le site dans son contexte, on fait appel au rendu \ue0 partir d'images ou au panorama pour les paysages et le milieu environnant. Nous appliquons notre approche \ue0 deux sites du patrimoine typiques situ\ue9s en Italie\ua0:\ua0l'abbaye de Pomposa pr\ue8s de Ferrare et la chapelle Scrovegni \ue0 Padoue.NRC publication: Ye